提取骨髓间充质干细胞(提取骨髓间充质干细胞的原理)
我们将涵盖提取骨髓间充质干细胞和提取骨髓间充质干细胞的原理的所有内容,并尝试探索两者之间的联系以及彼此的差异。
间充质干细胞可以治肾病吗
用骨髓间充质干细胞来治疗肾病是可行的.骨髓间充质干细胞具有归巢的特性,能到达机体损伤的部位进行修复.机制主要是分化代替损伤,坏死,凋亡的细胞或通过旁分泌释放细胞因子干扰组织损伤的进程.
骨髓间充质干细胞可以用于心血管疾病,神经系统疾病,肾脏疾病的治疗.现已有临床实验,但离推广还有一段距离.
间充质干细胞现在主要从骨髓提取,所以叫骨髓间充质干细胞,从其他部位提取对技术有一定要求.
你说的"胎盘中或脐带血中提取的干细胞"与间充质干细胞不是一个概念.前者主要是造血干细胞,用于白血病等疾病的治疗.
干细胞怎么提取?
造血干细胞移植有两种方法,一是医生在供者的髂骨部位穿刺采集骨髓中的造血干细胞,术后一两天内有些疼痛,一周内就可完全恢复。此方法比较常见,但是捐献者会感到大腿有些疼痛的。
二是用科学的方法有效地动员骨髓和其他部位的造血干细胞大量释放到外周血液中去,从供者的手臂静脉中采集,并通过机器将造血干细胞分离出来,剩余的血液回输到供者体内。此方法就和正常献血一样,捐献干细胞既无碍健康,也没有危险,只需您付出一点勇气。目前大多数医院都是采用第二种方法,这种方法不使用麻醉,没有什么副作用,对供者很安全。
2、捐献造血干细胞的条件
凡年龄在18-45周岁,身体健康(符合无偿献血条件者),本人志愿均可捐献造血干细胞。捐献时只需到当地红十字会或血样采集点填写志愿捐献登记表,采集8-10毫升血样,就成为中华骨髓库一名造血干细胞捐献志愿捐献者。造血干细胞捐献无损健康,却能挽救一个白血病患者的生命,因为造血干细胞有高度的自我更新、自我复制能力,捐献造血干细胞后1-2周内,血液中各种成分即可恢复到原来的水平,对身体没有一点影响。
3、多少造血干细胞能救人
骨髓移植需要的是人体内的造血干细胞。一个成年人的骨髓重量约3公斤,一名供髓者提供10克的骨髓造血干细胞就能挽救一名白血病患者的生命。人体对造血干细胞具有很强的再生能力。正常情况下,人体各种细胞每天都在不断新陈代谢,进行着生成衰老,死亡的循环往复。失血或捐献造血干细胞后,可刺激骨髓加速造血,1—2周内,血液中的各种血细胞恢复到原来水平。因此,捐献造血干细胞不会影响健康。
造血干细胞的分类
1、造血干细胞移植有多种分类方法。造血干细胞来自于自身或他人,分别成为自体造血干细胞移植和异体(又称异基因)造血干细胞移植,其中异基因造血干细胞移植又按照供者与患者有无血缘关系分为:血缘关系供者造血干细胞移植和无血缘关系供者造血干细胞移植(即无关移植);按移植物种类分为外周血造血干细胞移植、骨髓移植和脐带血造血干细胞移植。
2、自体造血干细胞移植时造血干细胞来源于自身,所以不会发生移植物排斥和移植物抗宿主病,移植并发症少,且无供者来源限制,移植相关死亡率低,移植后生活质量好,但因为缺乏移植物抗肿瘤作用以及移植物中可能混有残留的肿瘤细胞,故复发率高。
3、异基因造血干细胞移植时造血干细胞来源于正常供者,无肿瘤细胞污染,且移植物有免疫抗肿瘤效应,故复发率低,长期无病生存率(也可以理解为治愈率)高,适应证广泛,甚至是某些疾患惟一的治愈方法,但供者来源受限,易发生移植物抗宿主病,移植并发症多,导致移植相关的死亡率高,患者需长期使用免疫抑制剂,长期生存者生活质量可能较差。
造血干细胞的作用
1、造血干细胞有两个重要特征,高度的自我更新或自我复制能力,可分化成所有类型的血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式:由一个细胞分裂为两个细胞。其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性,从而保持身体内干细胞数量相对稳定,这就是干细胞自我更新。而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞、前体细胞和成熟血细胞,释放到外周血中,执行各自任务,直至衰老死亡,这一过程是不停地进行着的。
2、造血干细胞是能自我更新、有较强分化发育和再生能力、可以产生各种类型血细胞的始祖细胞。造血干细胞来源于红骨髓,可以经血流迁移到外周血液循环中,不会因献血和捐献造血干细胞而损坏造血功能。
3、应用骨髓移植来治疗血液系统疾病,通过把捐献者的造血干细胞移植到受者体内,以重建受者的正常造血及免疫功能。
干细胞是从自己身上提取的吗?
理论上来讲,人体的任何组织都含有干细胞。为什么这么说呢?因为人体内所有组织中的细胞发生损伤或衰老,进而需要替换时,都会由组织中的干细胞分化出成熟的功能细胞,以替换损伤或衰老的细胞,修复人体组织。
可以说,人体就是由细胞构成的一个复杂社会,社会需要不断更新,维持生机和活力,干细胞就是细胞社会更新的源泉。科学家从多种组织提取成功提取了干细胞。
1、骨髓
骨髓中的造血干细胞发挥了治疗作用。需要注意的是,骨髓中包含两种类型的干细胞。一种是造血干细胞,用于白血病的治疗。
骨髓造血干细胞
一种是间充质干细胞,起初用于治疗造血干细胞移植后发生的移植物抗宿主病,后来发现间充质干细胞是多能干细胞,能够分化为肝脏、大脑、上皮、心肌等多系统的功能细胞,对冠心病、糖尿病、神经损伤、自身免疫性疾病等慢性病都有治疗作用。
2、外周血
3、脂肪
之前,人们很难想象,白白的脂肪中也含有干细胞。
欧洲市场首个获得集中上市 许可(MA)批准的异体脂肪干细胞产品
4、经血
大家可能想不到,“大姨妈”也能被废物利用,从中提取干细胞。经血中能提取的干细胞类型主要是间充质干细胞。
5胎盘和脐带血 脐带和胎盘统称为围产期组织。孩子出生时通常被丢弃的脐带和胎盘含有非常丰富的干细胞。
胎盘体积大,是十月怀胎期间胎儿发育的基地,含有更加丰富的干细胞。韩忠朝院士团队全球最早从胎盘中分离4中类型的干细胞: 亚全能干细胞、间充质干细胞、母亲干细胞、造血干细胞。这些类型的干细胞分别在抗衰老、慢性病、母亲产后疾病、白血病等具有广阔的应用前景。
最后,还有一种干细胞类型,胚胎干细胞,由于是通过非正常的流产途径获取,而且各国都禁止直接用于临床治疗,在此不再介绍。
从骨髓、外周血和脂肪中提取干细胞,均必须进行有创性操作,需要从身体中抽吸骨髓、外周血和脂肪,可能会对人体造成伤害,而且数量有限。从经血和尿液中提取干细胞,数量更加有限,而且很容易发生细菌污染。
从脐带和胎盘,尤其是胎盘,提取干细胞,不仅数量巨大,而且活性高、易于标准化制备、不易发生污染,是目前最理想的干细胞来源。
骨髓间充质干细胞分离的方法有几种
骨髓基质细胞是存在于骨髓中的一类多能干细胞,具有分化成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和其他几种结缔组织细胞(如腱细胞)。亦可转分化成心肌细胞和骨骼肌细胞。骨髓间充质干细胞现已被归为结缔组织成体干细胞。事实上,骨髓基质细胞中的间充质干细胞数量是很少的,约占细胞总数的10万分之一,其定向分化也不均一,现在越来越多的研究揭示骨髓间充质干细胞及其初步分化的祖细胞或称前体细胞(precusor,
progenitor
cells)具有一些特殊的表面蛋白特征;此外,干细胞具有多向分化及自我更新能力,其细胞复制分裂方式是不对称分裂,这明显不同于普通的细胞。通过贴壁法或percoll等细胞分离介质只能获得混合的骨髓基质细胞,只有应用免疫磁珠、流式细胞仪等将其进一步分离纯化后,才能称为骨髓间质干细胞。(河南省干细胞库)
骨髓间充质干细胞如何取材
自然来源于骨髓,须充成体骨髓中提取间充质干细胞;一般不提倡从骨髓中提取间充质干细胞。
大鼠骨髓间充质干细胞的分离及培养
骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells, BMSCs)是骨髓内除造血干细胞之外的另一类非常 重要的成体间充质干细胞,是骨髓造血微环境的重要组成部分,具有支持和调控造血的作用,能被诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、心肌细胞等多种细胞类型。
大鼠骨髓间充质干细胞的分离及培养技术
一、实验前准备
实验开始前,将眼科剪刀、眼科镊子、培养皿,15ml 离心管、移液管、移液枪、枪头等放入无菌超净工作台,以紫外线照射 30min。
1. 选取 SPF 级,体重 100~150g 左右的SD 大鼠,断颈处死。将大鼠置于体积分数为 75%的乙醇中浸泡 5 min。
2. 工作台紫外消毒后,采用通风机通风 3min。以 75%酒精擦拭操作台和双手。
3. 无菌条件下,准备好大剪刀、止血钳、眼科剪刀、眼科镊子、干净培养皿。将大鼠仰卧在超净台内的干净培养皿上。
二、全骨髓提取
1. 眼科镊沿腹股沟处提拉大鼠皮肤,眼科剪刀剪开腹股沟皮肤,暴露腿部肌肉,从关节处将大鼠大腿剪下。除去骨表面附着的软组织,置于另一无菌培养皿中。
2. 假如在平时操作中,剪刀不易将骨表面肌肉组织剔除干净,可采用无菌纱布擦拭,可方便的将肌肉组织剔除干净,提高所分离细胞的纯度。
3. 用无菌PBS 浸泡清洗。眼科剪剪断两端骨骺,显露骨髓腔,放置于 10ml 含体积分数为10%胎牛血清的新鲜DMEM 完全培养液的无菌培养皿中,取出 1mL 注射器,用镊子钳起骨头的一端,并用注射器吸取完全培养液冲洗骨髓腔至另一培养皿中,由一段骨髓腔冲出骨髓, 重复 3 次,再反方向冲出骨髓,重复 3 次。直至骨髓腔冲洗液变清亮后停止。
三、细胞制备
吹打细胞悬液,以便分散细胞,收集骨髓悬液于 15 mL 离心管中,1000 r/min 室温离心5 min。
四、接种培养
1. 离心后去上清,用 6mL 完全培养液重悬,轻轻吹打,制成单细胞悬液,转移至 25 cm
2. 培养瓶中,轻轻摇匀;置于 37 ℃、体积分数为 5%的 CO2饱和湿度培养箱中培养。
3. 24 小时后,镜下观察,可见细胞浓度极大,全为球形的大鼠骨髓中的血红细胞,如堆积的沙粒状,悬浮于培养液中并有少量血红细胞相互聚集发生。换液,去除漂浮的血细胞, 以后每两三天换液 1 次,直到增殖达到融合。4. 约 7 天后,倒置显微镜下观察细胞形态与生长情况,可见贴壁细胞数量明显增加,融合达 80%~90%,可进行细胞传代。
五、细胞传代
待细胞融合至 80%~90%开始传代,吸去培养液,以预热的 PBS 轻轻冲洗后,吸去 PBS。采用消化液消化 1-2 分钟,骨髓干细胞贴壁特性强,比较难于消化,消化液可采用提高EDTA 浓度的方法,镜下可见细胞皱缩变圆,终止消化。本实验的消化液配方可以很好地消化,并不会损伤细胞。除消化液特殊外,其他方法同本光盘内的细胞传代方法。
本实验以 1:2 进行传代。
六、细胞观察
细胞传代到第 3 代时,生长融合后,细胞形态均一,呈长梭形集落样分布,并可重叠生长,细胞纯度可达 95%以上。此时细胞可用于后续实验,或采用表表面标志物进一步验证其纯度:验证标准为CD34 阴性,CD44 阳性。
从本实验结果中可见:全骨髓培养法可分离培养出纯度高、活力旺盛的骨髓间充质干细胞。
七、注意事项
1. 缓慢冲洗骨髓腔:
冲洗骨髓腔时为了避免冲起许多气泡损伤细胞,应缓慢冲洗。
2. 严格无菌:
取骨髓间充质干细胞的整个过程都需要谨慎,保证无菌操作
3. 培养基中血清浓度:
过多的血清中细胞因子可以促进细胞增殖,但细胞老化也快。而且一般来说,选择质量好 10%的胎牛血清有利于 MSCs 的培养
4. 原代细胞静置培养:
原代细胞置于培养箱 24~48h 内,应处于静置状态,不宜取出培养瓶观察生长状况,这将使原代分离细胞难以贴壁。
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